EM强化处理制药废水试验研究
张桂梅
[摘 要]自改革开放以来，我国医药工业迅速发展，制药废水已成为严重的污染源之一，制药废水水质水量波动较大，是处理难度较大的工业废水之一。本文详细介绍了在实验室条件下，采用混凝以及过氧化氢光催化法处理制药废水，主要选用化学需氧量作为评价因子，研究分析了硫酸铁混凝体系以及过氧化氢光催化体系的最佳工艺参数。
[关键词]制药废水，混凝，过氧化氢催化氧化法
中图分类号：X787 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0076-01
1 前言
1.1 制药废水的国内外研究现状及存在问题
一般情况下，制药工业废水分为合成制药生产废水、抗生素生产废水、中成药生产废水、各类制剂生产过程的洗涤水和冲洗废水。目前，发达国家多采用稳妥但费用较高的混合稀释好氧处理工艺，而我国常用的制药废水的处理方法可归纳为以下几种：物化处理、化学处理、生化处理以及多种方法的组合处理等[1]，各种处理方法具有各自的优势及不足。
1.2 本课题研究的目的和意义
本文主要利用硫酸铁、PAM一级强化混凝和过氧化氢光催化这种性能优良的方法处理制药废水。通过其降解废水的机理，分别对弱酸性、化学需氧量大的中药废水进行处理，对原水和处理后的废水水质进行测定，计算出COD的去除率，分析其对废水处理的效果，得出废水处理的最佳条件。
光化学反应（Photochemical reaction）双称光化反应或光化作用，指物质再可见光或紫外线的照射下而产生的化学反应。光化学氧化技术属于高级氧化工艺，是新兴的现代水处理技术，该技术通过氧化剂（O3、H2O2等）在紫外（或可见）光的激发和催化剂（Fe2+、Fe3+、半导体等）的催化作用下，产生具有强氧化性的羟基自由基（.H），.OH的标准氧化电位达2.8eV，是除元素氟以外最强的氧化剂，能无选择地将绝大多数有机物彻底氧化成CO2、H2O和其它无机物，反应速度快，耗时短，反应条件温和（常温、常压），操作条件易于控制，无二次污染。
2 实验部分
2.1 废水性质
该制药废水取自梅州某制药厂，主要包括各种药品生产中产生的母液、洗水、蒸出水以及各车间分析试验中产生的废液。
2.2 实验部分
2.2.1 混凝降解废水实验
从分析该制药废水的原水水质可看出，BOD5/CODCr=0.003，可生化性差，不适合采用生化处理方案，因此本研究以混凝和光化学开展实验研究，且其化学需氧量较高，故实验研究选用化学需氧量作为评价因子，实验先通过混凝沉淀法进行处理，本实验取制药原水100mL，采用硫酸铁为混凝剂，以PAM为助凝剂，在pH值约为7，10mg/L硫酸铁溶液0.6mL，1mg/LPAM溶液2mL的条件下混凝效果最佳，COD去除效率可达70%以上，经混凝沉淀后该制药废水的COD约为270mg/L。
2.2.2 紫外光化学降解废水实验
（1）方式的选择
取200mL经过混凝后的制药废水于石英烧瓶中，置于光化学反应仪，再投加1%的H2O2溶液5mL和10mg/L的Pt催化剂1mL，调节光照灯功率，按搅拌和曝气的方式开始光照，每0.5h取样测定其COD浓度，求出COD去除率，结果见图1。
如图1所示，用曝气的方式时COD去除率比搅拌时高。分析原因可能是通过曝气把H2O2溶液充分的溶入废水当中，使其反应更加充分而COD去除率更高，故接下来选用曝光的方式继续研究实验。
（2）用量的选择
取200mL经过混凝后的制药废水于石英烧瓶中，置于光化学反应仪，再分别投加1%的H2O2溶液3mL、5mL、7mL、9mL、11mL的10mg/L的Pt催化剂1mL，调节光照灯功率，按曝气的方式开始光照，每0.5h取样测定其COD浓度，求出COD去除率，结果见图2。
从图2中可以看出，随着H2O2投加量的增加，COD去除率也随之增高，但到了某一程度时，其去除率将会下降。而在H2O2投加量为9mL时，其处理效果最佳，COD去除率可达60%。
（3）pH值的選择
调节废水的pH值分别为2、4、6、8、10、12在每一个pH值下分别投加1%H2O2溶液9mL，以及10mol/LPt溶液1mL，进行实验，得出在不同pH值下对制药废水COD去除率的影响。
酸性环境有利于反应的进行，而pH值为4时，其处理效果最佳，COD去除率在90%左右。
综上所述，该制药废水的光化学催化的最佳效果条件为：曝气方式，pH值为4，1%的H2O2投加量为9mL，以及10mol/LPt溶液1mL。本实验研究按以上最佳效果条件下进行曝气2.0h，经处理后该制药废水的COD约为70mg/L，去除率约为75%。
3 结论
根据本次实验研究与分析，可得出以下结论：
3.1 在硫酸铁混凝降解制药废水的实验中，pH值是影响混凝的主要因素，混凝剂的加入具有脱稳作用。PAM的加入能加速混凝反应的速度和混凝效果，具有助凝作用。在实际应用中可以根据具体条件，选取pH值和投加量共同作用的节点，这样既可以减少运行费用，又可以达到较高的COD去除率。
3.2 过氧化氢光催化处理混凝后的制药废水，最佳工艺条件为：光催化方式选定为曝气，pH值为4，1%的H2O2投加量为9mL，以及10mol/LPt溶液1mL在反应时间为3h的条件下，废水COD去除率可达到96%。在实际应用中可根据具体条件，结合工程成本及运行费用，减少反应时间。
参考文献
[1] 樊晓丽，冯权莉.制药废水的处理方法[J].应用化工，2011，40（8）：1458-1461。
